virtio: fast TAP interfaces with vhost-net backend
[vpp.git] / src / vnet / devices / virtio / virtio.c
1 /*
2  *------------------------------------------------------------------
3  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  *------------------------------------------------------------------
16  */
17
18 #include <sys/types.h>
19 #include <sys/stat.h>
20 #include <fcntl.h>
21 #include <net/if.h>
22 #include <linux/if_tun.h>
23 #include <sys/ioctl.h>
24 #include <linux/virtio_net.h>
25 #include <linux/vhost.h>
26 #include <sys/eventfd.h>
27
28 #include <vlib/vlib.h>
29 #include <vlib/unix/unix.h>
30 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
31 #include <vnet/devices/virtio/virtio.h>
32
33 virtio_main_t virtio_main;
34
35 #define _IOCTL(fd,a,...) \
36   if (ioctl (fd, a, __VA_ARGS__) < 0) \
37     { \
38       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(" #a ")"); \
39       goto error; \
40     }
41
42 static clib_error_t *
43 call_read_ready (clib_file_t * uf)
44 {
45   virtio_main_t *nm = &virtio_main;
46   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
47   u16 qid = uf->private_data & 0xFFFF;
48   virtio_if_t *vif =
49     vec_elt_at_index (nm->interfaces, uf->private_data >> 16);
50   u64 b;
51
52   CLIB_UNUSED (ssize_t size) = read (uf->file_descriptor, &b, sizeof (b));
53   if ((qid & 1) == 0)
54     vnet_device_input_set_interrupt_pending (vnm, vif->hw_if_index, qid);
55
56   return 0;
57 }
58
59
60 clib_error_t *
61 virtio_vring_init (vlib_main_t * vm, virtio_if_t * vif, u16 idx, u16 sz)
62 {
63   clib_error_t *err = 0;
64   virtio_vring_t *vring;
65   struct vhost_vring_state state;
66   struct vhost_vring_addr addr;
67   struct vhost_vring_file file;
68   clib_file_t t = { 0 };
69   int i;
70
71   if (!is_pow2 (sz))
72     return clib_error_return (0, "ring size must be power of 2");
73
74   if (sz > 32768)
75     return clib_error_return (0, "ring size must be 32768 or lower");
76
77   if (sz == 0)
78     sz = 256;
79
80   vec_validate_aligned (vif->vrings, idx, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
81   vring = vec_elt_at_index (vif->vrings, idx);
82
83   i = sizeof (struct vring_desc) * sz;
84   i = round_pow2 (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
85   vring->desc = clib_mem_alloc_aligned (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
86   memset (vring->desc, 0, i);
87
88   i = sizeof (struct vring_avail) + sz * sizeof (vring->avail->ring[0]);
89   i = round_pow2 (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
90   vring->avail = clib_mem_alloc_aligned (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
91   memset (vring->avail, 0, i);
92   // tell kernel that we don't need interrupt
93   vring->avail->flags = VIRTIO_RING_FLAG_MASK_INT;
94
95   i = sizeof (struct vring_used) + sz * sizeof (struct vring_used_elem);
96   i = round_pow2 (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
97   vring->used = clib_mem_alloc_aligned (i, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
98   memset (vring->used, 0, i);
99
100   ASSERT (vring->buffers == 0);
101   vec_validate_aligned (vring->buffers, sz * 2, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
102
103   vring->size = sz;
104   vring->call_fd = eventfd (0, EFD_NONBLOCK | EFD_CLOEXEC);
105   vring->kick_fd = eventfd (0, EFD_CLOEXEC);
106
107   t.read_function = call_read_ready;
108   t.file_descriptor = vring->call_fd;
109   t.private_data = vif->dev_instance << 16 | idx;
110   vring->call_file_index = clib_file_add (&file_main, &t);
111
112   state.index = idx;
113   state.num = sz;
114   _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_VRING_NUM, &state);
115
116   addr.index = idx;
117   addr.flags = 0;
118   addr.desc_user_addr = pointer_to_uword (vring->desc);
119   addr.avail_user_addr = pointer_to_uword (vring->avail);
120   addr.used_user_addr = pointer_to_uword (vring->used);
121   _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_VRING_ADDR, &addr);
122
123   file.index = idx;
124   file.fd = vring->kick_fd;
125   _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_VRING_KICK, &file);
126   file.fd = vring->call_fd;
127   _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_VRING_CALL, &file);
128   file.fd = vif->tap_fd;
129   _IOCTL (vif->fd, VHOST_NET_SET_BACKEND, &file);
130
131 error:
132   return err;
133 }
134
135 clib_error_t *
136 virtio_vring_free (virtio_if_t * vif, u32 idx)
137 {
138   //TODO free buffers and indirect descriptor allocs
139   virtio_vring_t *vring = vec_elt_at_index (vif->vrings, idx);
140   if (vring->desc)
141     clib_mem_free (vring->desc);
142   if (vring->avail)
143     clib_mem_free (vring->avail);
144   if (vring->used)
145     clib_mem_free (vring->used);
146   clib_file_del_by_index (&file_main, vring->call_file_index);
147   close (vring->kick_fd);
148   close (vring->call_fd);
149   vec_free (vring->buffers);
150   return 0;
151 }
152
153 /*
154  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
155  *
156  * Local Variables:
157  * eval: (c-set-style "gnu")
158  * End:
159  */